Wince/VC高效PNG贴图，自定义Alpha算法

工作中，做一些炫点的界面都需要用到PNG图片，Wince里面微软也提供了PNG图片的支持，不过Alpha的混合速度比较慢，所以自己实现了一个Alpha的混合运算接口，经过测试，要比微软AlphaBlend快4、5倍。当然Alpha混合的方法也适合window下的VC使用。下面有测试的数据。

原创博文，需要转载，请标明出处：http://www.cnblogs.com/mythou/p/3150396.html

 

1、创建兼容32位位图。

    一般界面贴图，我们都是使用微软的兼容DC和兼容位图进行处理。不过这里我需要创建一张32位的设备无关位图。（有关DIB位图相关知识，不了解的可以百度一下，这是和兼容位图对应的一种位图格式。这里就不多说了）。

/*
*hDC:兼容的DC指针
*nWidth：需要创建DIB位图宽
*nHeight：创建位图高
*pBitmapData:这是我自己定义的数据类型，就是一个unsigned char * 类型
*/

HBITMAP CPngBitBlt::Create32Bitmap(HDC hDC, int nWidth, int nHeight,HBMDC &pBitmapData) { if(hDC == NULL) { return NULL; } if(nWidth==0 || nHeight==0) { return NULL; } BITMAPINFO *pbinfo = new BITMAPINFO; if(!pbinfo) { return NULL; } ZeroMemory(pbinfo, sizeof(BITMAPINFO)); pbinfo->bmiHeader.biSize = sizeof(BITMAPINFOHEADER); pbinfo->bmiHeader.biWidth = nWidth; pbinfo->bmiHeader.biHeight = -nHeight;//位图翻转

    pbinfo->bmiHeader.biPlanes = 1; pbinfo->bmiHeader.biBitCount = 32;//32位位图

 BYTE* lpBitmapBits = NULL; HBITMAP hDIBmp = CreateDIBSection(hDC, pbinfo, DIB_RGB_COLORS, (void **)&lpBitmapBits, NULL, 0); pBitmapData = lpBitmapBits; delete pbinfo; if(hDIBmp == NULL) { return NULL; } return hDIBmp; }

上面的函数是创建一张指定大小的DIB位图，而且返回这张位图的数据指针（指向位图数据的首指针）。

这张位图，一般就是用来当做背景位图，我们一般贴图使用的双缓冲方式，需要前后两张位图，这个DIB位图就是用做内存DC的位图。

 

2、加载PNG图片

PNG图片加载，这里还是使用微软的IImage解码PNG图片，使用过pnglib解码库，实际解码速度还比不上IImage，也可能是我编译的libpng库没有做优化吧。所以暂时放弃使用libpng。后续有时间会研究一下libpng解码的原理和嵌入式上优化方式。Android上也是使用libpng解码png，所以解码速度应该还是可以的，不过估计需要做一些嵌入式平台的化，比较大部分嵌入式平台机器CPU主频都不高，（现在的手机例外 -_-！）,我工作接触的一般也就400M到800M的范围。下面是解码部分代码，主要是从IImage解码PNG图片，然后把PNG图片构造一个DIB位图，获取一个可以操作图片的指针。

BOOL CImageData::LoadImageFromFile(const TCHAR *fileName) { // 参数有效性

    if (fileName == NULL) { return FALSE; } // 创建COM实例

    HRESULT hr = NULL; if(FAILED(hr = ::CoCreateInstance(CLSID_ImagingFactory,NULL,CLSCTX_INPROC_SERVER,IID_IImagingFactory,(void**) &m_pImagingFactory))) { return FALSE; }// 从文件中创建图片

    if(FAILED(hr = m_pImagingFactory->CreateImageFromFile(fileName, &m_pImage))) { return FALSE; } // 得到图片信息

    if(FAILED(hr = m_pImage->GetImageInfo(&m_ImageInfo))) { return FALSE; } // 获取原始数据

    if (ReadImageData() == FALSE) { return FALSE; } 　　//......// 成功获得图片信息

    return TRUE; }

BOOL CImageData::ReadImageData() { // 用于返回结果

    BOOL bRet = TRUE; // 参数有效性

    if (m_pImage==NULL || m_pImagingFactory==NULL) { return FALSE; } // 取得图片原始数据

    RECT rect = {0, 0, m_ImageInfo.Width, m_ImageInfo.Height}; BitmapData bitmapData; bitmapData.Width = m_ImageInfo.Width; bitmapData.Height = m_ImageInfo.Height; bitmapData.PixelFormat = m_ImageInfo.PixelFormat; IBitmapImage *pBitmapImage = NULL; m_pImagingFactory->CreateBitmapFromImage(m_pImage, m_ImageInfo.Width, m_ImageInfo.Height, PIXFMT_32BPP_ARGB, InterpolationHintDefault, &pBitmapImage); pBitmapImage->LockBits(&rect, ImageLockModeRead, PIXFMT_32BPP_ARGB, &bitmapData); // 释放旧数据

    if (m_pImgDataBuf != NULL) { delete[] m_pImgDataBuf; m_pImgDataBuf = NULL; } // 申请新空间

    bRet = TRUE; m_pImgDataBuf = new unsigned char[m_ImageInfo.Width * m_ImageInfo.Height * 4]; if (m_pImgDataBuf == NULL) { bRet = FALSE; goto ERROR_END_FUNCTION; } // 拷贝数据

    bRet = TRUE; memcpy(m_pImgDataBuf, bitmapData.Scan0, m_ImageInfo.Width * m_ImageInfo.Height * 4); ERROR_END_FUNCTION: pBitmapImage->UnlockBits(&bitmapData); pBitmapImage->Release(); return bRet; }

 

上面主要m_pImgDataBuf 就是一个Byte *的指针，一个指向PNG图片数据的起始指针。我们利用这个指针就可以操作我们刚刚解码的PNG图片的数据。

 

3、Alpha混合

首先说说Alpha混合，Alpha是指PNG图片的透明度，一般我们使用PNG图片就是为了可以有半透明的显示效果，大部分比较炫的界面，都有这些半透明特效使用，Alpha就是指定图片的透明度，一般图片的透明度我们可以分为两种。

第一：整张图片的Alpha值，图片每个像素使用同一个Alpha值。

第二：每个像素使用独立的Alpha值。

对于32位的PNG图片来说，每个像素值，都保存了自己的Alpha值，32位PNG的像素格式：ARGB8888就是，每个值都是一个8位值。

Alpha混合的基本公式如下：AlphaResult = ALPHA * srcPixel + ( 1 - ALPHA ) * destPixel  

下面给出一个Alpha的混合算法例子。

//支持自定义Alpha
//pBackDSSrcBmp:我们背景DIB位图的数据指针，也就是上面创建的DIB位图返回的指针pBitmapData
//m_ImgDataBuf:上面解码图片，获取的需要显示的PNG图片的数据指针

//支持自定义Alpha

void CImageData::DrawImage(HBMDC pBackDCSrcBmp, const int DstX, const int DstY, const int Alpha, DWORD DstBMPWidth)

{

    //进行Alpha混合运算    

    BYTE btAlphaSRC = 0;

    DWORD iSrcPos = 0;

    int iDstPos = 0;



    for(DWORD i=0; i<m_ImageHeigh; i++)

    {

        DWORD SrcData = (i+DstY)*DstBMPWidth + DstX;

        DWORD DstData = i*m_ImageWidth;

        for(int j=0;  j<m_ImageWidth; j++)

        {

            // 计算源图像数据索引和像素点ALPHA

            iSrcPos = (SrcData + j) << 2;

            iDstPos = (DstData + j) << 2;    

            btAlphaSRC = m_pImgDataBuf[iDstPos+3];

            btAlphaSRC = btAlphaSRC*Alpha >> 8;



            //ALPHA混合基本公式result = ALPHA * srcPixel + ( 1 - ALPHA ) * destPixel        

            pBackDCSrcBmp[iSrcPos] += (btAlphaSRC*(m_pImgDataBuf[iDstPos]-pBackDCSrcBmp[iSrcPos]) >> 8);

            pBackDCSrcBmp[iSrcPos+1] += (btAlphaSRC*(m_pImgDataBuf[iDstPos+1]-pBackDCSrcBmp[iSrcPos+1]) >> 8);

            pBackDCSrcBmp[iSrcPos+2] += (btAlphaSRC*(m_pImgDataBuf[iDstPos+2]-pBackDCSrcBmp[iSrcPos+2]) >> 8);

        }            

    }

}

背景图和需要显示的PNG图片，两张图片对应像素值，根据Alpha混合混合，就可以得到最终的图片，这个就是整个显示过程。

这里的方法不仅仅针对PNG图片，其实对于jpg和bmp也是有效的，只是这两种图片，一般是不包含alpha信息的，所以只能控制整张图片的透明度，而不能控制每个像素的透明度。

上面的运算公式经过一些处理，主要是减少运算和减少乘除法的使用，比较cpu运行乘除法比不上加减法。

下面是我自己测试的数据结果：

这个是我在一台主频是600M的CPU上面运行的速度对比，速度单位是毫秒，可以对比，使用自己的Alpha混合要比微软的AlpBlend快不少，特别是针对大图片来说。

查过一些资料，大部分人的观点是微软的AlphaBlend里面处理过多的异常处理和对图片伸缩进行操作，导致比较慢。

有需要朋友可以自己根据我上面说的封装一个png贴图类，我前面写了一篇使用微软ALphBlend贴图的文章，里面给出了完整代码。

这个自定义的方法，代码比较多，我就不贴出来的。

微软AlphaBlend贴图类：http://www.cnblogs.com/mythou/archive/2013/06/13/3133606.html

 如果有需要的朋友可以根据自己情况封装不同的接口处理，如果有不了解地方，可以留言。

 

 

新建的讨论群，有兴趣可以加入

 

VC/Wince群：87053214